翻堆次数对牛粪高温堆肥的影响
畜禽粪便处理技术
六、牛粪的生物利用技术
（1）牛粪养殖无菌蝇蛆 （2）牛粪养殖蚯蚓
第三章
鸡场粪污处理技术
一、规模鸡场清粪技术
（1）机械清粪技术 刮板清粪、输送带清粪 （2）人工清粪技术 （3）半机械清粪
人工清粪技术
通过人工清理出鸡舍地面的固体粪便，再由机 动车或人力车运至粪便堆放场堆放。人工清粪只需 要一些清扫工具、手推车等简单设备，主要用于网 上养殖鸡场。 地面残留的粪尿用少量水冲洗，污水通过粪沟 排入舍外贮粪池。该清粪方式一次性投资少，设备 简单，无能耗，还可以做到粪尿分离，便于后续的 粪便处理。但人工清粪由于劳动强度大，工作效率 低，因此，只适用于家庭养殖和小型鸡场。
养殖粪污处理路线图
粪污清理收集→→ 粪污的贮存→→粪污 的无害化处理→→粪便生成有机肥，污水达标
第二前规模养猪场主要的清粪方式有：水泡粪、干 清粪（机动铲式清粪、刮板清粪）、雨污分离、发酵 床养殖。
二、猪场粪污贮存技术
猪场粪便要及时进行无害化处理和资源化利用， 应建造专门的畜禽粪便贮存设施，贮存是粪污管理 过程中的关键环节之一。贮存设施要有防渗和较高 的抗腐蚀性，要按照日收集粪便污水量、降水情况 和贮存期来确定。
3.生物处理法
生物处理法就是利用污水微生物的代谢作用分解其中 的有机物 1. 活性泥处理法（生物曝气法）：在污水中加入活 性污泥并入空气曝气，使其中的有机物被活性泥吸附、氧 化和分解。 2.生物过滤法（生物膜法）：使污水通过一层表面充 满生物膜的滤料，依靠生物膜上大量微生物的作用，并在 氧气充足的条件下，氧化污水中的有机物。
上流式厌氧污泥床（UASB）
升流式厌氧固体反应器（USR）
全混式厌氧反应器
厌氧折流反应器（ABR）
沼气工程技术应用
牛粪堆肥腐殖质的动态变化研究
参照土壤农业化学 参照土壤农业化学
, 并稍作改动, 简述如下:
图 1 牛粪发酵总有机碳含量的动态变化 F ig . 1 D ynam ic changes of to ta l o rganic carbon dur ing the D M fer m entation
称取 适 量 的 牛 粪 风 干 样 品, 加 入 N aOH + N a4 P2 O7; 混合 液 ( p H = 13 ) 置于 30 保 温 箱内 24 h, 离心 , 取上清液 5 mL 调至 p H = 7 左右 , 在低 于 60 水浴上蒸干, 然后采用低温外热氧化 - 快 速比色法测定。 1 . 3 . 3 水溶性腐殖酸和游离腐殖酸含量的测定 游离腐殖酸采用 1 % 氢氧化钠浸提 - 重铬酸钾容 量法测定; 水溶性腐殖酸采用水浸提 - 重铬酸钾容 [ 6] 量法测定 。 2 结果与分析 2 . 1 总有机碳 ( TOC) 含量的变化 牛粪的发酵是在高温下, 通过好氧微生物的生 命活动 , 使有机物质分解的过程, 实际上也是一个
E M /g 0 50 100 150 200
Fer m entation ma teria ls and com position
处理 DM + EM 0 DM + EM 50 DM + EM 100 DM + EM 150 DM + EM 200 DM /kg 5 5 5 5 5
注 : DM : 奶牛粪便 ; E M: 中加生物技术公司发酵菌 ; 下同
[ 7]
2010 年 6 月
单德臣等
牛粪堆肥腐殖质 的动态变化研究
13
降速度较快 ( 图 2) , 并且外源微生物处理方式 DM + EM 50 、 DM + EM 100 、 DM + EM 150 、 DM + EM 200 的下降 幅度 明 显高 于 不接 种 外源 微生 物 DM + EM 0 的处理方式, 并在发酵 35 d 达到最低点, 在发 酵的腐熟阶段, 腐殖质含量略有上升 ; 而不加外源 微生物处理方式在 49 d 左右达到最低点, 而后处 于较为平稳的状态。发酵结束时, 处理方式 DM + EM 0 、 DM + EM 50 、 DM + EM 100 、 DM + EM 150 、 DM + EM 200的腐殖质含量与 发酵前相比 , 其下降幅 度依次为 : 40 . 86 %、 41 . 64 % 、41 . 50 % 、42 . 98 %、 44. 52 % 。说明其不稳定成分在减少, 但总腐殖酸 占总有机碳比 率呈增 加趋势 ( 图 3) , DM + EM 0 、 DM + EM 50 、DM + EM 100 、DM + EM 150 、DM + EM 200 处 理 方 式 的 发 酵 前 后 对 比 , 分 别 提 高 11. 34 %、 15 . 46 %、 17 . 52% 、 19 . 93 %、 17 . 87 % 。说 明发酵过程存在明显的腐殖化作用, 同时说明腐殖 酸较其它有机物质稳定。 从图 2 还可以看出 , 所有外源微生物处理方式 的堆肥发酵初期 ( 0~ 28 d), 总腐殖酸含量下降较 快 , 这个时期正是堆肥的升温期, 伴随着大量的有 机物质和腐殖酸被微生物分解放出大量的热, 使堆 体温度很快上升。总腐殖酸含量的降低, 表明堆体 腐殖酸不如土壤腐殖酸那样稳定, 堆体腐殖酸在微 生物作用下 , 处于合成与分解同时进行的剧烈活动 阶段。
牛粪污染的无害化处理和资源化利用
牛粪污染的无害化处理和资源化利用摘要：集约化、规模化的养牛业发展在全面振兴乡村、助力脱贫攻坚战、满足人们不断提高物质需求、增加养殖户经济收入的同时，会产生大量牛粪，若处置不当将会带来严重污染，甚至阻碍养牛业进一步发展。
分析了牛粪污染并提出无害化处理和资源化利用办法，促进畜牧业生产和生态环境保护协同发展，加快现代畜牧业步伐和生态文明建设，最终实现“创新、协调、绿色、开放、共享”发展。
关键词：牛粪污染;无害化;资源化;处理利用Abstract：Thedevelopmentofintensiveandlarge-scalecattleraisingindustrywillbringaboutseriousenvironmentalpollutionandevenhinderthefu rtherdevelopmentoftheindustry.Thispaperanalyzedthecowdungpollutionandputforwardthemetho dofharmlesstreatmentandresourceutilizationinordertoachievethecoordinateddevelopmentofan imalhusbandryproductionandecologicalenvironmentprotection，acceleratethepaceofmodernanimalhusbandryandecologicalcivilizationconstruction，andfinallyrealizethedevelopmentof“innovation，coordination，green，openinga ndsharing”.Keywords：cowdungpollution;harmless;resourcetreatment;utilization养殖业作为脱贫攻坚战及全面振兴乡村举措，被赋予特殊意义，且随着人们对物质文化需求的不断提高。
酒曲在牛粪堆肥发酵中的应用研究
酒曲在牛粪堆肥发酵中的应用研究朱斌;颜延宁【摘要】研究了酒曲对堆肥腐熟速度的影响,并分析了酒曲中起主导作用的微生物种类.结果表明,牛粪堆肥中加入酒曲可促进堆体快速升温,酒曲添加量越大,升温越快,添加1 g/kg 酒曲,可使高温期(>50℃)延长3～4 d,30 d后堆肥达到腐熟,白菜种子发芽指数为86%,而不添加酒曲的堆肥为基本腐熟,种子发芽指数为52%.表明向堆肥中接入酒曲可加快堆肥腐熟进程,缩短堆肥周期.酒曲中主要微生物种类为细菌、酵母菌和霉菌,其中细菌和霉菌对堆肥快速腐熟起到了主导作用.【期刊名称】《河南农业科学》【年(卷),期】2010(000)009【总页数】3页(P66-68)【关键词】酒曲;堆肥;腐熟;种子发芽指数【作者】朱斌;颜延宁【作者单位】江苏食品职业技术学院,生物工程系,江苏,淮安,223003;江苏食品职业技术学院,生物工程系,江苏,淮安,223003【正文语种】中文【中图分类】S141.4随着我国养殖业集约化程度的提高,养殖场污染对周边环境的影响也引起了人们的高度重视。
好氧堆肥是目前最常用的一种固体有机废弃物处理方法[1,2],但传统的自然堆肥法不仅耗时长,易产生臭味,且发酵温度也不高,难以杀灭粪便中所含的大量杂草种子和虫卵病菌。
研究表明,利用微生物菌剂可以加速堆肥基质的酵解,有效提高堆肥的温度,加快腐熟进程[3,4]。
酒曲中含有多种微生物及其产生的酶,除可用于酿酒工业外,还可将酒曲中的功能菌应用于乳酸生产[53]、单细胞蛋白生产[6],以及酶制剂[7]等相关领域。
连宾[8]将酒曲中的微生物应用于鸡粪的发酵,取得了一定的效果,但将酒曲应用于牛粪的发酵未见报道。
鉴此,本试验在牛粪堆肥中添加酒曲,研究其在牛粪堆肥升温过程中的作用,并探讨酒曲中不同种类微生物在牛粪堆肥中的作用,筛选适合牛粪发酵的外源微生物,为牛粪堆肥快速腐熟提供参考依据。
1 材料和方法1.1 试验材料供试牛粪采自淮安快鹿奶牛场,秸秆取自奶牛场周边农田,经粉碎后与牛粪均匀混合,酒曲购于市场。
高温堆肥的四个阶段
高温堆肥的四个阶段
高温堆肥一般包括以下四个阶段：
1. 初始阶段：在此阶段，堆肥物质中的微生物开始进行活动，分解有机物质。
这个过程通常需要一到两天的时间，堆肥堆的温度会逐渐上升。
2. 高温阶段：在此阶段，堆肥堆的温度会快速上升，通常会达到50°C到70°C以上。
这个阶段是由于微生物的活动产生的热量，堆肥物质中的有机物质被进一步分解和降解。
3. 稳定阶段：在高温阶段之后，堆肥堆的温度会逐渐下降，最终稳定在40°C到50°C左右。
在这个阶段，大部分有机物质已经被分解，堆肥物质中的养分也更容易被植物吸收利用。
4. 成熟阶段：在稳定阶段之后，堆肥堆的温度会进一步下降，最终接近环境温度。
此时，堆肥物质已经完全分解成腐植质，具有良好的稳定性和肥力。
这个阶段通常需要几个月到一年的时间，可以使用作为肥料施用于农田或园艺用途。
这四个阶段是高温堆肥过程中微生物活动和有机物质分解的基本过程，但实际情况可能会因堆肥材料的性质、温度、湿度等因素而有所差异。
不同pH值对牛粪-小麦秸秆好氧堆肥过程中碳转化特征及腐熟度的影响
2024年2月Feb.2024第48卷第1期Vol.48，No.1热带农业工程TROPICAL AGRICULTURAL ENCINEERING不同pH 值对牛粪-小麦秸秆好氧堆肥过程中碳转化特征及腐熟度的影响成志远邱慧珍苏杨琴庞娅楠李云杨慧珍王友玲（1甘肃农业大学资源与环境学院甘肃兰州730070；2甘肃省畜禽废弃物资源化利用工程研究中心甘肃兰州730070）摘要为探究不同pH 对牛粪-小麦秸秆好氧堆肥过程中碳素转化规律以及堆肥产品腐熟度的影响，以牛粪和小麦秸秆为主要原料，采用密闭式强制通风系统进行好氧堆肥试验，设置4个不同pH 处理。
T1：CK （常规堆肥），pH=8.74；T2：pH=8.5；T3：pH=7.5；T4：pH=6.5，研究不同pH 值对牛粪牛粪-小麦秸秆好氧堆肥过程中堆肥总有机碳、可溶性有机碳、腐殖酸及其组分含量和腐殖化参数的影响。
结果发现：pH 的不同导致了堆体温度的不同，堆体初始pH=6.61时将延迟堆体进入高温期，进而影响堆肥进程；在整个堆肥过程中，T1～T4处理TOC 含量分别减少了29.36%、28.58%、27.36%和28.64%，堆体的初始pH 较高易造成好氧堆肥中碳素的损失，降低堆体pH 有利于堆肥腐熟期堆体内微生物对纤维素、半纤维素和木质素等物质分解、促进可溶性有机碳和胡敏酸的生成与积累、提高腐殖酸类物质含量以及堆肥产品的腐殖聚合度和腐殖化系数。
当堆体初始pH=7.73时，更有利于堆肥过程中可溶性碳与腐殖酸类物质的生成与积累以及胡敏酸与富里酸之间的转化，并且堆肥产品的腐熟度最高，堆肥品质最佳。
因此，建议以畜禽粪便为堆肥原料的堆肥配料制作中应添加酸式添加剂或碱式添加剂调节堆体pH ，将堆体pH 调至7.73左右最佳。
试验结果可为更好地研究好氧堆肥过程中碳素的转化规律和高效利用以及改良堆肥工艺参数提供参考。
关键词pH ；好氧堆肥；碳转换；腐殖酸；腐殖质；结构方程模型中图分类号X71Effects of Different pH on Carbon Conversion Characteristics and Maturity duringAerobic Composting of Cattle Manure-Wheat StrawCHENG ZhiyuanQIU HuizhenSU YangqinPANG Ya-nanLI YunYANG HuizhenWANG Youling(1College of Resources and Environmental Sciences,Gansu Agricultural University,Lanzhou,Gansu 730070;2Gansu Research Center for Livestock and Poultry Waste Recycling Engineering,Lanzhou,Gansu 730070)AbstractIn order to explore the effect of different pH on the carbon conversion and composting maturityduring the aerobic composting of cattle manure and wheat,which was also the main raw material.The aerobic composting experiment was carried out with closed forced ventilation system,four different pH treatments were set,T1:CK (conventional composting),pH=8.74;T2:pH=8.5;T3:pH=7.5;T4:pH=6.5.The effects of different pH on the contents of total organic carbon,soluble organic carbon,humic acid and its components,and the humification parameters of cattle manure-wheat straw aerobic composting were studied.The results showed that the different led to the different temperature of the compost heap,and the initial pH of the compost heap was 6.61,which would delay the compost heap entering the high temperature period,and then affect the composting process.During the whole process,the TOC content of T1～T4基金项目：国家重点研发计划（No.2017YFD0800200）。
牛粪木渣高温堆肥田间肥效试验
对植株含氮量进行测试 ， 分析有机氮利用率。
２ 结 果与讨 论
２１ 不 同配方对黑麦草成苗的影响 ．
初始参数水分 ：８ ０ ＣＮ １． 。 ６ ． ％，／ ：０ ９ ６ ７
Ｈ ：０ ， ％奶牛粪＋ ％稻壳＋ ％醋渣 （ ／ 。初始 ９ ５ ５ Ｗ Ｗ）
参数水分 ：６ ０ ＣＮ：７ ０ ６ ． ％，／ １． 。 ２ ２
性质与经济产量进行分析 ， 发现水溶性氮与经济产量
关系 密切 ：ｅ ７． ＋８． Ｘ １０ ． （＝． ０ ｘ Ｙ ＝ ８ ８ ３０ ２ 一４ ６ Ｘ Ｒ ｏ ７ ９： ５ ０ ４ ８ ０ ４ ４－． ２ ％ ，ｏｔ ． ５ 说明牛粪有棚 巴 ． ５－ １ ５ ） ｐ ０ ３％。 ０ － ６ ０ Ｘ ＝１ 料在 堆肥过程中应尽量提高水洛『氮 。 生 有利于增产。
菜， 品种为秦油七号 ， 密度 ６ ０ ０ ６７ ２ ０ ３ ０ 株／ ｍ ； ０ 年 ６ ２
ｌ ２月 ３ ０日沟施 堆肥 ，０４年 １ ２日移栽 ．０４ ２０ 月 ２０
年 ５ ２ 收获。 月 ８日 收获时计收生物产量 、 经济产量 ．
Ｍ ：０ 奶牛粪＋ ５ ６ ％ ３ ％稻壳＋ ％醋渣 （ Ｗ）初始 ５ Ｗ／ 。
不同配 比堆肥发酵研究结果表 明： 奶牛粪加入
一
１ 黑麦草肥效试验 ． ２ 采用随机 区组微区试验 ， ９ ｇ ６ｍ 用氮量测 按 ｋ／ ７ ２ ６
定量 的辅助材料， 可以达到高温发酵 的效果， 高 但
温发酵后 的牛粪堆肥是 否既有利于环境 的优化， 又
算施用量 ， 全层撒施 ， 试验地点为镇江南山农业科技
维普资讯
第 ３ 卷第 ２ ２ 期
２０ ０ ６年 ４月
农 业 装 备 技 术
堆肥方式和温度对牛粪堆肥过程中天然类固醇激素降解的影响
堆肥方式和温度对牛粪堆肥过程中天然类固醇激素降解的影响王代懿;余洋;张丰松;李性苑;苟体忠【摘要】In order to achieve the innocuous treatment and resource utilization of livestock manure , fresh cow dung and straw were used as pile materials .Four types of hormone ( progesterone , androstenedione , 17β-estradiol and es-trone) were incubated in cow dung under different temperature (38, 50, 70℃) to study the influence of composting temperature on the degradation rate of 4 hormones under either aerobic or anaerobic composting conditions .It was shown that the degradation rate of 4 hormones ranged from 67.6% to 100% under different temperature , and the degradation rate ranged from 81.9% to 100% at50 ℃.The degradation rate of estrone and androstenedione were higher under aerobic composting than that under anaerobic composting .The tested temperature (38-70 ℃) had lit-tle effect on degradation of 17β-estradiol, progesterone and androstenedione in cow dung .But, the degradation of es-trone was inhibited under 70℃.Giving compost maturity and removal of disease-causing organisms , aerobic compos-ting under 50 ℃seemed to be the best option .%为了实现畜禽粪便的无害化处理及资源化利用,以新鲜牛粪和木屑作为堆料,采用微型试管堆肥法,模拟研究了好氧和厌氧2种堆肥方式下不同堆肥温度(38、50、70℃)对黄体酮、雄烯二酮、17β-雌二醇、雌酮4种天然类固醇激素降解的影响.结果表明,不同温度条件下4种激素在2种堆肥方式下的去除率介于67.6%~100%,其中50℃下的去除率为81.9%~100%.4种激素中,雌酮和雄烯二酮在好氧堆肥方式下的去除率优于厌氧堆肥.试验温度(38~70℃)对17β-雌二醇、黄体酮和雄烯二酮在牛粪堆肥中的降解影响很小,而在70℃的高温堆肥条件下,雌酮的降解受到抑制.在保证堆肥腐熟、杀死有害微生物的前提下,50℃下好氧堆肥效果最佳.【期刊名称】《浙江农业学报》【年(卷),期】2017(029)012【总页数】5页(P2104-2108)【关键词】天然类固醇激素;堆肥;降解【作者】王代懿;余洋;张丰松;李性苑;苟体忠【作者单位】凯里学院植物资源综合利用研究所,贵州凯里 556011;中国地质环境监测院,北京100081;中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;凯里学院植物资源综合利用研究所,贵州凯里 556011;凯里学院植物资源综合利用研究所,贵州凯里 556011【正文语种】中文【中图分类】X53天然类固醇激素化合物是一类广泛存在于环境中的内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals，EDCs)，包括孕激素、雄激素、雌激素和肾上腺皮质激素，在动物和人体内合成，主要通过生物体以排泄的方式进入环境。
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收稿日期:2006-01-18
基金项目:郑州市科技局项目(04BA60ABND03)作者简介:李玉红(1976-),女,河南太康人,讲师,主要从事固体废物污染治理及资源化研究。通讯作者:王 岩(1965-),男,河南台前人,教授,博士,主要从事工农业废弃物资源化处理与利用方面的研究。E-mail:wangyan371@www.yahoo.com.cn
翻堆次数对牛粪高温堆肥的影响李玉红,李清飞,王 岩3(郑州大学化工学院,河南郑州450002)
摘要:研究了翻堆次数对牛粪高温堆肥的影响。试验共设3个处理,分别为3d翻1次、6d翻1
次、9d翻1次。结果表明,3d翻1次和6d翻1次的堆肥比9d翻1次的堆肥升温快、温度高、种子发芽率高。但3d翻1次的劳动强度大,因此,在牛粪堆肥实际操作中,翻堆次数以6d翻1次较为合适。关键词:翻堆次数;牛粪;堆肥中图分类号:S141.4 文献标识码:A 文章编号:1004-3268(2006)07-0070-03
EffectofTurningFrequencyonHighTemperatureCompostingofDairyManure
LIYu2hong,LIQing2fei,WANGYan3(CollegeofChemicalEngineering,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450002,China)
Abstract:Theexperimentwasconductedtostudytheeffectofturningfrequencyonhightemperaturecompostingofdairymanure.Threeheapsofdairymanurewaspiledupcoincidingwiththreeturningfrequencytreatments:turnedonceevery3d,6dand9d.Theresultsuggestedthatthepilesturnedonceevery3dor6dhadafasterrateofcomposting,highertemperatureandseedgerminationindexthandidoneturnedonceevery9d.itwassuggestedthatturningonceevery6dshouldbepracticalforhightemperaturecompostingofdairymanureinordertodecreasethelaborstrength.Keywords:Turningfrequency;Dairymanure;Composting
随着我国禽畜业集约化的快速发展,禽畜粪便的产生量也与日俱增。堆肥化处理是目前最常用的无害化、资源化处理畜禽粪便的有效方法[1]。传统上,将未经处理的新鲜粪便直接施入农田,因粪便自身带有大量病原菌(如粪便中大肠杆菌、蛔虫卵等)或其他有机污染物(如激素、抗生素等)而抑制植物生长,促使植物病害发生[2]。而使用未腐熟的堆肥会使土壤中微生物的活性提高而导致土壤中氧气含量下降和土壤中可利用的N固定,引起作物N缺乏。同时研究还表明,以未腐熟的堆肥作为土壤肥料会影响种子发芽和植物健康生长[3]。因此,为了避免堆肥对作物带来的这些负面影响,用作土壤肥料的畜禽粪便在使用前必须进行堆肥无害化处理。一般情况下,人们认为,翻堆次数是影响堆肥发酵速度和堆肥品质的一个因素。研究表明,堆肥翻堆是堆肥过程中控制温度和通气的主要措施[4]。但不同材料的最佳翻堆次数不同,并且翻堆对堆肥的各种参数的影响还未充分了解。本研究在堆肥过程中通过测量堆肥温度、水分含量、pH和种子发芽指数来确定不同翻堆次数对牛粪高温堆肥的影响。
1 材料与方法1.1 试验材料试验所用牛粪为河南省花花牛母牛繁育中心提
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2006年第7期供的新鲜牛粪。玉米秸秆:用来调节堆肥的水分和碳氮比。来自该繁育中心切碎后的青贮饲料,经晒干后使用。试验材料的基本理化性状见表1。表1 堆肥材料的主要理化性状原料有机碳(%)水分(%)pHTN(%)C/N牛粪31.676.58.31.9116玉米秸秆43.238.05.60.67641.2 试验设计将牛粪与秸秆按6∶4(v/v)配比混合均匀,然后按1.5m×1.5m×1.0m,堆成3堆。分别为每3d、6d、9d翻堆1次,堆肥时间为30d。每隔1d测定堆体温度,以堆体前、后、左、右和中心五点温度的平均值作为堆体的发酵温度。测量时温度计插入堆体表面25cm以下,同时记录周围环境温度。1.3 采样及样品测定1.3.1 采样 分别于堆制开始后第1,7,14,17,20,23,26,29天,从堆体前后左右和中心五点采样。取样后带回实验室立即测定。1.3.2 pH值测定 取混合后的样品,用去离子水按土水比1∶2(w/v)浸提1h,用pH计测定悬浮液的pH值。1.3.3 水分测定 取一定量的牛粪于已知重量的铝盒(W)中,称其重量(W1),放入烘箱,在105℃下烘24h至恒重,取出,在干燥器中冷却后称其重量(W2),然后按下式计算其含水量。含水量=W1-W2W2-W×100%1.3.4 种子发芽指数 植物种子发芽指数是判断堆肥的植物毒性和腐熟度的一个重要指标。其测定方法如下:于培养皿内垫一张滤纸,均匀放入10粒郑白4号白菜籽,吸取5.0ml堆肥浸提液(水∶堆肥=5∶1)于培养皿中,以蒸馏水作对照,每个处理3次重复,在25℃恒温培养箱中培养24h,测定种子发芽率和根长,然后按以下公式计算种子的发芽指数。发芽指数(GI)=处理的发芽率×处理的平均根长空白的发芽率×空白的平均根长×100%2 结果与分析2.1 不同翻堆次数对堆肥温度的影响温度是影响微生物活性和堆肥工艺过程的重要因素。堆肥过程中微生物由于分解有机物而释放出热量,促使堆肥温度快速上升。当堆肥温度在55℃条件下保持3d以上(或50℃以上保持5～7d),是杀灭堆肥所含致病微生物和害虫卵,保证堆肥卫生指标合格和堆肥腐熟的重要条件[5]。当堆肥温度稳定在30～40℃时,说明发酵已基本完成[6]。如图1所示,在不同翻堆次数条件下,温度在堆肥过程中的变化趋势基本一致,先后经历了升温期、高温期和降温期3个阶段。在升温阶段,以3d翻1次的堆肥温度上升最快,5d达到50℃以上,较6d翻1
次和9d翻1次的堆肥提前1～2d进入高温阶段(>50℃),但其最高温度(70.8℃)略低于6d翻
1
次的最高温度(71℃),而高于9d翻1次的最高温度(67.6℃)。高温维持时间以6d翻1次的堆肥最长,为13d,其次为9d翻1次和3d翻1次,分别为12d和11d。在降温阶段,3d翻1次的堆肥温度下降最快,至14d后开始显著降低,18d后下降到40℃以下,较6d翻1次和9d翻1次的堆肥(22d后下降到40℃以下)提前4d发酵基本完成,这可能与3d
翻一次的堆肥的翻堆频率高,散失热量多有关。
图1 不同翻堆次数对堆肥温度的影响2.2不同翻堆次数对堆肥含水率的影响水分是影响堆肥腐熟速度的重要参数[7]。堆肥中的水分含量影响着堆温的变化,其在堆肥中起着一种“热量调速剂”作用,进而影响堆肥微生物的活动。从图2可知,堆制开始时,堆肥的初始含水量为72.6%～74.6%,随着堆肥的进行,各处理含水率因微生物的活动和翻堆处理使水分蒸发而快速下降,至20d时水分分别降至51.4%,51.0%和58.1%。之后由于降雨使得所有处理堆肥水分升高,至26d后,水分又开始下降,到29d堆制结束时,3d翻1次和6d翻1次的堆肥含水率相差不大,分别为50%和52.2%。而9d翻1次的堆肥含水率为61.8%。从结果来看,翻堆有利于堆肥的水分蒸发,其原因可能是翻堆更有利于堆肥与高温菌的接触,使堆肥微生物的活性增强,促进了微生物的新陈代谢,从而导致堆肥温度升高,加速了水分蒸发。2.3 不同翻堆次数对堆肥pH值的影响pH的变化是反映堆肥过程的重要参数。适宜的pH值可使微生物有效发挥作用。由图3可知,
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河南农业科学图2 不同翻堆次数对堆肥含水率的影响3d翻1次和6d翻1次的堆肥pH值,在堆肥前6d呈上升趋势,这与堆肥初期微生物分解有机物产生大量的NH3有关。而后随着NH3的挥发,pH开始下降,最后维持在8.0～8.1。而9d翻1次的堆肥pH值,在开始时先有所降低,而后才呈现升高又下降的趋势,这可能是因为9d翻1次的堆肥,翻堆时间间隔较长,导致氧气不足,有机物厌氧发酵产生的有机酸的积累所制。而3d翻1次和6d翻1次的堆肥供氧充足,微生物活性高,有机物分解快,因此,没有出现有机酸的积累现象,这表明在堆肥过程中,翻堆有利于保持堆肥内部处于良好的通气状态,保持堆肥微生物代谢活动旺盛,有利于堆肥腐熟。图3 不同翻堆次数对堆肥pH的影响2.4 不同翻堆次数对白菜种子发芽指数的影响种子发芽指数(GI)是判断堆肥的植物毒性和腐熟度的重要参数之一[8]。发芽指数是通过检验堆肥对植物发芽是否产生抑制作用来评价堆肥无害化、稳定化程度的指标,它不但能检测堆肥样品的植物毒性水平,而且能预测堆肥植物毒性的变化[9]。从图4可以看出,堆肥初期,各处理的白菜种子发芽指数较低,分别为21.1%,27.5%和27.9%;随着堆肥的进行,6d翻1次的堆肥的种子发芽指数逐渐升高,而3d翻1次和9d翻1次的堆肥种子发芽指数略有下降。这可能是堆肥初期,细菌和真菌消化有机物质而产生小分子的有机酸或NH3的释放,抑制了种子的发芽;之后随着堆肥的进行,有机酸的分解或NH3的排放,种子发芽指数又逐渐升高。至29d堆肥结束时,各处理的种子发芽指数分别为66.7%,69.5%和58.5%。因此,从结果来看,3d翻1次和6d翻1次的堆肥,其白菜种子发芽指数较9d翻1次的好,说明牛粪堆肥过程,3d翻1次和6d翻1次较9d翻1次更有利于加快其腐熟。图4 不同翻堆次数对白菜种子发芽指数(GI)的影响3 结论翻堆次数对牛粪堆肥的发酵速度、腐熟度以及对作物的毒性都有影响。从牛粪堆肥的温度、水分、pH和白菜种子发芽指数的变化来看,3d翻1次和6d翻1次的堆肥比9d翻一次的堆肥效果好,但考虑到3d翻1次比6d翻1次的劳动强度大,故建议在对牛粪堆肥无害化处理时,以6d翻1次为宜。
参考文献:
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